苏州市北环快速路西延工程高架桥梁总体设计

宋庆华

（悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司，江苏苏州 215123）

1 工程概况

苏州市北环快速路西延（辛庄立交—建林路）工程位于苏州市内环线的西北角，是内环线的放射线，东起辛庄立交西侧寒山桥，向西沿鹿山路延伸至太湖大道，全长约7.7 km，其中高架桥长约7.2 km，沿线共设6对出入口，其中5对为上下高架道路的平行匝道。快速路主线采用双向6车道。

2 高架桥梁总体布置

高架桥按桩号增加方向由西向东沿线为鹿山路，跨越多条相交道路，经新区第二污水厂跨越马运河，向东接寒山桥老桥西引桥。寒山桥老桥西引桥为7孔20 m空心板梁，其中5孔空心板梁拆除，保留2孔空心板梁。相交道路长江路设置下穿通道一座。

主线高架桥标准段宽度为26 m，在匝道出入口处变宽为35.5 m或45 m。上部结构以现浇预应力混凝土连续箱梁为主，标准跨径为3×32 m；跨越相交道路处采用30 m+45 m+30 m现浇连续箱梁；跨越长江路处采用40 m+60 m+40 m变截面连续箱梁；在匝道出入口段采用4×24 m钢筋混凝土连续箱梁；因脱水机房暂时无法拆迁，采用2孔30 m预制组合小箱梁，架桥机施工；跨越马运河段采用25 m+45 m+30 m连续箱梁（满足等外30 t级航道要求）；箱梁与保留的2×20 m寒山桥老桥西引桥衔接段采用3×15.531 m预制空心板。匝道宽度为8 m，跨径主要有2联2×32 m，3×34 m等。标准段及匝道出入口段桥梁横断面如图1、图2、图3所示。

图1 标准段横断面（单位：cm）

图2 匝道出入口段横断面（单位：cm）

图3 匝道出入口段横断面（单位：cm）

因相交道路长江路交通量较大，设置下穿通道，桥梁跨径为40 m+60 m+40 m变截面连续箱梁，箱梁跨中及边跨端部梁高为2 m，桥墩支点处梁高为3.5 m。桥墩支点处横断面如图4所示。

图4 60 m跨桥墩支点处横断面（单位：cm）

在脱水机房处，采用预制组合小箱梁，预制梁高1.8 m，吊装重量707.7 kN。采用架桥机施工。桥梁横断面如图5所示。

图5 30 m小箱梁横断面(单位：cm)

匝道桥宽8 m，桥墩横断面如图6、图7所示。

图 6匝道过渡墩横断面（单位：cm）

图 7匝道中间墩横断面（单位：cm）

3 技术标准

桥宽：高架桥主线全宽有26 m、35.5 m、45 m三种类型；匝道宽度为8 m。

荷载等级：城-A级。

桥下净空：高架桥桥下净空不小于5 m。

抗震设防：地震动峰值加速度0.05 g。

4 高架桥梁设计要点

上部结构箱梁采用满堂支架现浇施工，在相交道路路口设置通行孔，主线箱梁采用4.5 m大悬臂斜腹板箱梁，除纵向预应力钢束外，箱梁顶板设置横向预应力钢束。钢束采用Φs15.20钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1 860 MPa，设计中考虑设置广告牌荷载，广告牌荷载按每侧3 kN/m计算。

跨越相交道路处跨径30 m+45 m+30 m箱梁及40 m+60 m+40 m变截面连续箱梁因跨径较大，纵向预应力钢束在梁端锚固，纵向钢束要注意在梁端平弯，以避让端横梁钢束锚头，其余标准段连续梁纵向钢束上弯到梁顶锚固。因此，相交道路处箱梁需要先施工。

箱梁计算采用桥梁博士V3.2软件计算，计算时考虑翼板剪力滞效应，并应根据跨径及桥宽的不同考虑活载内力增大系数。

在金枫路枢纽立交处考虑远期匝道拼接方案。具体方法是：部分主线箱梁翼板加厚10 cm，翼板端部由20 cm加厚至30 cm，箱梁横向预应力锚固端位置向内侧缩短至距端部1 m，远期考虑设置纵向型钢伸缩缝，如图8所示。

图8 远期匝道拼接方案（单位：cm）

下部结构桥墩采用钢筋混凝土柱式桥墩，为了减小对地面道路的影响，桥墩立柱间距尽可能小，为5.2 m，两立柱外缘距离为7 m，位于地面道路中央分隔带中。大部分钻孔灌注桩（直径1.5 m）为摩擦桩，有部分钻孔桩为嵌岩桩，对于嵌岩桩桥墩均进行了补充勘察，桩基嵌岩深度按1 d控制。

5 长江路下穿通道设计

长江路下穿通道全长共445 m，其中暗埋段长65 m，采用钢筋混凝土箱涵结构，其余敞开段采用“U”形槽结构。基坑支护根据深度不同，分别采用了网喷放坡、重力式挡土墙以及钻孔桩+钢管内支撑体系，最深段采用了两道钢支撑。下穿通道暗埋段箱涵先于连续梁施工，箱梁支架作用于箱涵顶板路面上。暗埋段及敞开段横断面如图9、图10所示。

图9 暗埋段断面（单位：cm）

图10 敞开段断面（单位：cm）

6 经济指标

上部结构主要箱梁经济指标见表1。

表1 上部结构主要箱梁经济指标表

7 结语

苏州市北环快速路西延工程高架桥梁采用大悬臂斜腹板预应力混凝土连续箱梁，满堂支架现浇施工，特殊地段采用预制小箱梁，架桥机施工，相交道路根据交通量大小设置下穿通道。该设计可适应城市快速路高架桥整体美观要求，是城市高架桥的常用方法，值得借鉴参考（见图11、图12）。

图11 竣工后的高架桥主线

图12 竣工后的长江路下穿通道